HASIL HUTAN KAYU Sonia Somadona PENGANTAR TEKNOLOGI HASIL HUTAN.

Presentasi berjudul: "HASIL HUTAN KAYU Sonia Somadona PENGANTAR TEKNOLOGI HASIL HUTAN."— Transcript presentasi:

1 HASIL HUTAN KAYU Sonia Somadona PENGANTAR TEKNOLOGI HASIL HUTAN

2 Hasil Hutan Kayu Kayu Kayu adalah suatu karbohidrat yang tersusun terutama atas karbon, hidrogen dan oksigen dan juga mengandung senyawa anorganik yang tetap tinggal setelah terjadi pembakaran pada suhu tinggi pada kondisi oksigen yang melimpah, residu ini dikenal sebagai abu. (Haygreen.J.G, 1996)

3 Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa kimia berupa selulosa dan hemi selulosa (karbohidrat) serta lignin (non karbohidrat). Sifat kayu: Anisotropik yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya (longitudinal, radial dan tangensial). Higroskopis yaitu dapat menyerap atau melepaskan uap air (kelembaban) sebagai akibat perubahan kelembaban dan suhu udara disekelilingnya.

4

5

6

7 KOMPOSISI UNSUR KAYU Unsur % Berat kering Karbon Hydrogen Oksigen
Nitrogen abu 49 6 44 Sedikit 0,1 Haygreen. J. G, 1996

8 HARDWOODS DAN SOFTWOODS
KOMPOSISI KIMIA HARDWOODS DAN SOFTWOODS Komponen Softwood Hardwood Selulosa Hemiselulosa Lignin ekstraktif 40-44 % 20-32 % 25-35 % 3 % 15-35 % 18-25 % 5 %

9 Selulosa Salah satu unsur penyusun dinding sel primer dan dinding sel sekunder, terdiri dari 9-25% pada dinding sel primer dan 41-45% pada dinding sel sekunder, (Salisbury.F.B, 1995) dan juga merupakan konstituen utama kayu.

10 Selulosa membentuk komponen serat dari dinding sel tumbuhan
Selulosa membentuk komponen serat dari dinding sel tumbuhan. Molekul selulosa merupakan rantai-rantai atau mikrofibril yang terikat satu sama lain oleh ikatan hidrogen. (Fessenden, 1982) Senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Daun kering mengandung 10-20% selulosa, kayu 50% dan kapas 90%.

11 Hemiselulosa Hemiselulosa merupakan jaringan molekul yang berisi air, didalam dinding sel primer terkandung 25-50%, dan didalam dinding sel sekunder terkandung sebanyak 30% hemiselulosa. (Salisbury.F.B, 1995)

12 Hemiselulosa juga merupakan polimer-polimer gula
Hemiselulosa juga merupakan polimer-polimer gula. Berbeda dengan glukosa yang terdiri hanya dari polimer glukosa, hemiselulosa merupakan polimer dari lima bentuk gula yang berlainan yaitu: glukosa, mannosa, galaktosa, xylosa, dan arabinosa.

13 Lignin Suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi, tersusun atas unit-unit fenilpropan. Didalam kayu lignin merupakan bahan yang tidak berwarna. Apabila lignin bersentuhan dengan udara, terutama dengan adanya sinar matahari, maka (bersama-sama dengan karbohidrat tertentu) lama kelamaaan lignin cenderung menjadi kuning. (Haygreen.J.G, 1996)

14 Lignin jauh lebih tegar daripada selulosa, terkandung sekitar 22-28% pada dinding sel sekunder (Salisbury.F.B, 1995). Meskipun tersusun atas karbon, hydrogen dan oksigen, lignin bukanlah suatu karbohidrat dan bahkan tidak ada hubungannya dengan golongan senyawa tersebut. Sebaliknya, lignin pada dasarnya adalah suatu fenol. Lignin sangat stabil dan sangat sukar dipisahkan dan mempunyai bentuk yang bermacam-macam karenanya susunan lignin yang pasti didalam kayu tetap tidak menentu.

15 Ekstraktif Diambil/ dipisahkan dari kayu dengan memakai pelarut air maupun pelarut organik seperti eter atau alkohol. Asam-asam lemak, asam-asam resin, lilin, terpentin, dan gugus penol adalah merupakan beberapa grup yang juga merupakan ekstraktif.

16 Kandungan ekstraktif biasanya kurang dari 10%, tetapi ia dapat bervariasi hingga sampai 40% berat kayu kering. Estraktif merupakan bahan dasar yang berharga untuk pembuatan bahan-bahan kimia organik dan mereka memainkan peranan penting dalam proses pembuatan pulp dan kertas. (Sjostrom.F, 1995)

17 Kayu dapat digolongkan menjadi dua jenis, yaitu :
Kayu Lunak (soft wood) Kayu keras (hard wood),

18 Kayu dari tumbuhan konifer Biji terbuka
Kayu Lunak (soft wood) Gymnospermae Cirinya: Kayu dari tumbuhan konifer Biji terbuka Tidak diproduksi dalam bakal buah Daun selalu hijau Contoh : pohon pinus

19 Subdivisi angiospermae, dikotil
Kayu keras (hard wood) Subdivisi angiospermae, dikotil Cirinya: Bijinya diproduksi dalam bakal buah, seperti polong atau badan buah yang lain. Berdaun lebar & kayu yang berasal dari tumbuhan yang menggugurkan daunnya setiap tahun. Kayu keras lebih halus dan kompak sehingga menghasilkan permukaan kertas yang halus. Kayu keras lebih mudah diputihkan hingga warnanya lebih terang karena memiliki sedikit lignin. Contoh jati, meranti, ulin dll.

20 Kayu Teras & Kayu Gubal Pengamatan suatu potongan melintang batang seiring menampakkan bagian tengah dengan warna yang lebih gelap dan dikelilingi bagian luar yang lebih terang warnanya. Kayu

21 Perbedaan kayu teras dan kayu gubal
Warna kayunya lebih gelap dari pada kayu gubal. Hal ini dikarenakan senyawa ekstraktif berwarna gelap. Kayu teras lebih tahan terhdapa cendawan dan serangga. Apabila kayu secara alami tahan terhandapa cendawan dan seranggga hal ini dikarenakan kandungan zat ekstraktif dalam kayu yang bersifat racun atau tidak menolak jamur pembusuk dan serangga. Kayu teras lebih sukar ditembus oleh cairan (bahan pengawet). Hal ini dikarenakan adanya ektraktif yang berupa minyak, lilin dan getah yang dapat meyumbat jalan-jalan kecil pada dinding-dinding sel. Lebih sukar untuk dikeringkan. Memiliki bau yang khas. Karen adanya senyawa ektraktif aromatik. Kayu teras lebih berat persatuan volume dibandingkan kayu gubal.karena kandungan zat ektarktif yang banyak.

22 KELEBIHAN KAYU TERAS Lebih berat
Lebih kuat dan lebih indah gambarannya Lebih tahan pembusukan dari pada kayu gubal. Hal ini dikarenakan kayu teras lebih tua, warnanya lebih gelap (zat ekstraktif).

23 Sifat Fisik Kayu Kerapatan dan Berat Jenis Keawetan Warna Tekstur
Arah Serat Kesan Raba Bau dan Rasa Nilai Dekoratif Higroskopis Sifat Kayu terhadap Suara Daya Hantar Panas Daya Hantar Listrik

24 Berat Jumlah zat kayu yang tersusun, rongga-rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air yang dikandung dan zat-zat ekstraktif didalamya sangat mempengaruhi berat suatu jenis kayu.

25 𝐵𝑗= 𝐾𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝐾𝑎𝑦𝑢 𝑘𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟
Berat jenis Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda. Berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayu. Makin berat kayu, umumnya makin kuat pula kayunya. Berat jenis antara lain ditentukan oleh tebal dinding sel, kecilnya rongga sel yang membentuk pori-pori. Berat jenis diperoleh dari perbandingan antara berat suatu volume kayu dalam keadaan kering udara dengan volume air yang sama pada suhu standar. 𝐵𝑗= 𝐾𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝐾𝑎𝑦𝑢 𝑘𝑒𝑟𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟

26 WARNA Faktor-faktor yang mempengaruhi warna kayu yaitu: tempat didalam batang, umur pohon, kelembaban udara. Kayu pohon yang lebih tua dapat lebih gelap daripada kayu pohon yang lebih muda dari jenis yang sama. Kayu yang kering berbeda pula warnanya dari kayu yang basah.

27 TEKSTUR Ukuran relatif sel-sel kayu (serat-serat kayu).
Berdasarkan teksturnya, kayu digolongkan : Kayu bertekstur halus Kayu bertekstur sedang Kayu bertekstur kasar.

28 KEAWETAN Keawetan adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk dll. Zat ekstraktif didalam kayu yang merupakan unsur racun bagi perusak kayu.

29 Arah Serat Arah serat adalah arah umum sel-sel kayu terhadap sumbu batang pohon. Arah serat dapat dibedakan menjadi: serat lurus serat berpadu serat berombak serat terpilin dan serat diagonal (serat miring).

30 Kesan Raba Kesan raba adalah kesan yang diperoleh pada saat meraba permukaan kayu (kasar, halus, licin, dingin, berminyak dll). Kesan raba tiap jenis kayu berbeda-beda tergantung dari tekstur kayu, kadar air, kadar zat ekstraktif dalam kayu

31 Bau dan Rasa Kayu Bau dan rasa kayu mudah hilang bila kayu lama tersimpan di udara terbuka. Beberapa jenis kayu mempunyai bau yang merangsang dan untuk menyatakan bau kayu tersebut, sering digunakan bau sesuatu benda yang umum dikenal misalnya bau bawang (kulim), bau zat penyamak (jati), bau kamper (kapur) dsb.

32 Nilai Dekoratif Gambar kayu tergantung dari pola penyebaran warna, arah serat, tekstur, dan pemunculan riap-riap tumbuh dalam pola-pola tertentu. Pola gambar ini yang membuat sesuatu jenis kayu mempunyai nilai dekoratif.

33 Higroskopis Kayu mempunyai sifat dapat menyerap atau melepaskan air.
Makin lembab udara disekitarnya makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Dalam kondisi kelembaban kayu sama dengan kelembaban udara disekelilingnya disebut kandungan air keseimbangan.

34 Sifat Kayu terhadap Suara, yang terdiri dari :
Sifat akustik, yaitu kemampuan untuk meneruskan suara berkaitan erat dengan elastisitas kayu. Sifat resonansi, yaitu turut bergetarnya kayu akibat adanya gelombang suara. Kualitas nada yang dikeluarkan kayu sangat baik, sehingga kayu banyak dipakai untuk bahan pembuatan alat musik (kulintang, gitar, biola dll).

35 Daya Hantar Panas Sifat daya hantar kayu sangat jelek sehingga kayu banyak digunakan untuk membuat barang-barang yang berhubungan langsung dengan sumber panas.

36 Daya Hantar Listrik Pada umumnya kayu merupakan bahan hantar yang jelek untuk aliran listrik. Daya hantar listrik ini dipengaruhi oleh kadar air kayu. Pada kadar air 0 %, kayu akan menjadi bahan sekat listrik yang baik sekali, sebaliknya apabila kayu mengandung air maksimum (kayu basah), maka daya hantarnya boleh dikatakan sama dengan daya hantar air.

37 Sifat Mekanik Kayu Keteguhan Tarik Keteguhan tekan / Kompresi
Keteguhan Geser Keteguhan lengkung (lentur)

38 Keteguhan Tarik Keteguhan tarik= 𝑃 𝑚𝑎𝑥 𝐴
Keteguhan tarik adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tarik yaitu : Keteguhan tarik sejajar arah serat dan Keteguhan tarik tegak lurus arah serat. Kekuatan tarik terbesar pada kayu ialah keteguhan tarik sejajar arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat. Keteguhan tarik= 𝑃 𝑚𝑎𝑥 𝐴

39 Keteguhan tekan / Kompresi
Keteguhan tekan/kompresi adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan/beban. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tekan yaitu : Keteguhan tekan sejajar arah serat dan Keteguhan tekan tegak lurus arah serat. Pada semua kayu, keteguhan tegak lurus serat lebih kecil daripada keteguhan kompresi sejajar arah serat.

40 Keteguhan Geser Kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut turut bergeser dari bagian lain di dekatnya. Terdapat 3 (tiga) macam keteguhan yaitu : Keteguhan geser sejajar arah serat Keteguhan geser tegak lurus arah serat dan Keteguhan geser miring Keteguhan geser tegak lurus serat jauh lebih besar dari pada keteguhan geser sejajar arah serat.

41 Keteguhan lengkung (lentur)
Kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban mati maupun hidup selain beban pukulan. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan yaitu : Keteguhan lengkung statik, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan. Keteguhan lengkung pukul, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara mendadak.

42 Ukuran yang dipakai untuk menjabarkan sifat-sifat kekuatan kayu atau sifat mekaniknya dinyatakan dalam kg/cm2. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat mekanik kayu secara garis besar digolongkan menjadi dua kelompok : Faktor luar (eksternal): pengawetan kayu, kelembaban lingkungan, pembebanan dan cacat yang disebabkan oleh jamur atau serangga perusak kayu. Faktor dalam kayu (internal): BJ, cacat mata kayu, serat miring dsb.

43 Macam Penggunaan Kayu Bangunan (Konstruksi) Perkakas (mebel)
Lantai (parket) Bantalan Rel Kereta Api Alat Olah Raga Alat Musik Alat Gambar Tong Kayu (Gentong) Tiang Listrik dan Telepon Patung dan Ukiran Kayu Korek Api Pensil Perkapalan Arang (bahan bakar) dll

44 Keuntungan Dan Kerugian Kayu Sebagai Bahan Kontruksi
Relatif mempunyai kekuatan tinggi, dengan berat yang rendah Memiliki daya tahan yang cukup tingggi terhadap pengaruh kimia dan listrik Mudah dikerjakan Mudah diganti dalam waktu singkat Nilai dekoratif tinggi Kurang homogen dengan cacat-cacat alami seperti arah serat yang membentuk penampang, spral dan diagonal, mata kayu dan sebagainya. Daya muai dan susut yang besar. Kurang awet mudah terserang perusak kayu) Pada pembebanan jangka panjang, lendutan cukup besar Terbatasnya diameter kayu

45 PENGERINGAN KAYU

46 Pengeringan kayu adalah proses penurunan kadar air kayu sampai
mencapai kadar air lingkungan tertentu atau kadar air yang sesuai dengan kondisi udara di mana kayu tersebut ditempatkan (Tsoumis, 1991).

47 Fungsi Pengeringan : Menjamin kestabilan dimensi kayu. Menambah kekuatan kayu Membuat kayu menjadi ringan Mencegah serangan jamur memudahkan pengerjaan selanjutnya. Ada 2 Cara pengeringan kayu : Pengeringan Alam-udara Pengeringan Buatan

48 Pengeringan Alam-udara
Keuntungan : Biaya relatif murah, karena tanpa peralatan Pelaksanaan lebih mudah Pengeringan dengan tenaga matahari Kapasitas dan sortimen kayu tidak terbatas Kerugian : Waktu yang diperlukan cukup lama Memerlukan tempat yang cukup luas Memerlukan persediaan kayu lebih banyak Cacat-cacat yang timbul sulit diperbaiki Kadar air akhir, umumnya masih tinggi.

49 Alasan dilakukannya pengeringan kayu :
Penyusutan pada produk yang menggunakan kayu yang dikeringkan akan berkurang, pembengkokan dan belah ujung dapat dihindarkan. Kayu terlindung dari serangan jamur pembusuk dan jamur pewarna, sehingga kayu akan lebih awet. Tingginya temperatur pada pengeringan tanur membunuh jamur dan insekta yang bisa hidup dalam kayu.

50 Pengeringan menghasilkan kekuatan kayu yang lebih tinggi, dengan asumsi tidak terjadi cacat khususnya belah ujung. Selain itu, kuat pegang paku terhadap kayu akan meningkat. Meningkatkan kualitas hasil pengecatan dan proses pengerjaan akhir. Berat kayu berkurang sehingga biaya transportasi bisa lebih rendah.

51 Tahapan Pengeringan kayu
Pergerakan air dari bagian dalam ke permukaan kayu Penguapan air dari permukaan kayu

52 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pengeringan Kayu
Panas RH (kelembaban relatif) Sirkulasi udara

53 Panas Energi yang diperlukan oleh molekul air untuk melepaskan diri dari ikatan antara molekul pada air bebas dalam rongga sel atau melepaskan diri dari ikatan dengan tangan hidroksil pada air terikat.

54 Kelembaban Relatif Kapasitas pengeringan udara. Udara yang lebih kering (kelembaban relatif lebih rendah) memiliki kapasitas pengeringan yang lebih tinggi dan dapat menahan uap air lebih banyak.

55 Sirkulasi Udara Pengantar panas ke kayu yang digunakan untuk menguapkan air dari dalam kayu dan memindahkan uap air dari permukaan kayu ke udara sekitar.

56 Metode Pengeringan Kayu
Pengeringan alami Pengeringan dengan kiln pengering (konvensional)

57 Pemilihan tempat, kriteria dalam memilih tempat untuk pengeringan udara adalah ukuran luas, permukaan datar, terbuka (aerasi baik), kering, bersih dari sampah/limbah kayu, tidak ditumbuhi rumput-rumputan atau vegetasi yang lain. Penumpukan, yang harus diperhatikan dalam penumpukan pada pengeringan adalah pola penumpukan, dimensi penumpukan, fondasi, stiker, atap, perlindungan akhir dan tingkat pengeringan. Pola penumpukan dimaksudkan untuk membentuk lorong-lorong yang mempermudah penanganan pengeringan. Pengeringan Alami

58 Kecepatan pengeringan, Kecepatan pengeringan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain jenis kayu, ketebalan kayu, pola lingkaran tahun, kayu teras/kayu gubal, cara penumpukan, kondisi tempat, dan faktor iklim. Pengendalian kadar air, Perubahan kadar air kayu selama pengeringan udara dapat diketahui. Pengukuran dimaksudkan untuk mempercepat atau memperlambat keluarnya air dari kayu sampai dengan tingkat tertentu (dibawah 20%), pengeringan dengan penumpukan bisa dihentikan, dan kemudian disimpan di gudang tanpa harus menggunakan stiker.

59 Pengeringan dengan Kiln Pengering (Konvensional)
Tipe kiln kiln-kompartement Kiln progressive Konstruksi dan peralatan, kiln pengering biasanya dibuat dari tembok batu bata dan lantainya terbuat dari beton. Dinding dalam kiln biasanya terbuat dari metal aluminium, anti korosif.. RH dikendalikan oleh uap bebas yang ada di dalam kiln, dan sirkulasi udara dikendalikan oleh kipas angin yang diletakkan diatas atau dibawah tumpukan kayu, bahkan kadang-kadang di samping (dinding samping).

60 Penumpukan, Prosedur pengeringan, Durasi pengeringan, yang mepengaruhinya sifat anatomi kayu (kayu gubal/teras, hardwood/softwood), ketebalan kayu, jenis kayu, kecepatan sirkulasi udara dalam kiln, kualitas pengeringan kayu, perubahan kadar air dari awal-akhir, dan cacat kayu setelah pengeringan. Kadar air akhir Penyimpanan kayu gergajian

61 Cacat Kayu Akibat Pengeringan
Retak ujung dan permukaan Hal ini terjadi karena pada saat permukaan kayu mengering, bagian luar kayu mulai menyusut, tetapi bagian dalam kayu masih basah. Akibatnya terjadi tegangan dan retak pada permukaan dan ujung kayu. Case hardening Case hardening disebabkan oleh tingginya kadar air dalam kayu sebelum mulai dikeringkan dan sangat cepatnya proses pengeringan. Retak dalam (honey combing) Cacat retak dalam adalah cacat yang diakibatkan oleh kesalahan pengendalian mesin pengering dan merupakan kelanjutan dari cacat case hardening kayu. Perubahan bentuk (distorsi) Perubahan bentuk yang mungkin terjadi adalah melengkung (bowing), mencawan (cupping), dan memuntir (twisting). Perubahan bentuk ini disebabkan oleh tidak meratanya persentase penyusutan bagian-bagian kayu.

62 TERIMA KASIH